本實(shí)用新型涉及電機(jī)定子結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種定子鐵芯結(jié)構(gòu)、具有其的定子及電機(jī)。

背景技術(shù)：

隨著永磁材料性能的不斷提升，永磁無(wú)刷直流電機(jī)越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于高性能的速度和位置控制系統(tǒng)。永磁無(wú)刷直流電機(jī)一般包括形成內(nèi)腔的定子鐵芯，以及能夠可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在所述內(nèi)腔內(nèi)部的轉(zhuǎn)子，定子鐵芯上纏繞有繞組，轉(zhuǎn)子外壁上固定安裝有永磁體。

現(xiàn)有技術(shù)中鏈?zhǔn)蕉ㄗ予F芯的結(jié)構(gòu)如圖2所示，包括若干個(gè)互相連接的鐵芯單元01，每一個(gè)鐵芯單元01均具有外環(huán)邊02、齒靴03以及連接二者的齒軛04，相鄰的兩個(gè)外環(huán)邊02之間首尾連接。應(yīng)用時(shí)，位于首尾位置的兩個(gè)鐵芯單元01連接，形成環(huán)形的定子鐵芯結(jié)構(gòu)(如圖1所示)?，F(xiàn)有技術(shù)中的這種定子鐵芯結(jié)構(gòu)，相鄰兩個(gè)齒靴03之間形成有槽口05，所有槽口 05的寬度相同，并且所有齒靴03的寬度也相同。

上述技術(shù)方案中的鏈?zhǔn)蕉ㄗ予F芯結(jié)構(gòu)具有如下技術(shù)缺陷：由于永磁體在轉(zhuǎn)子外壁上一般安裝有多塊，且相鄰兩塊永磁體的磁極方向相反，當(dāng)定轉(zhuǎn)子存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，處于永磁體極弧部分的齒靴與永磁體間的磁導(dǎo)基本不變，也即齒靴周圍的磁場(chǎng)基本不變，不會(huì)引起磁場(chǎng)儲(chǔ)能的變化；而與相鄰兩個(gè)永磁體之間的位置對(duì)應(yīng)的由一個(gè)或兩個(gè)齒靴所構(gòu)成的一小段區(qū)域內(nèi)，磁導(dǎo)變化大，也即由一個(gè)或兩個(gè)齒靴所構(gòu)成的一小段區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)變化大，能夠引起磁場(chǎng)儲(chǔ)能的變化，從而產(chǎn)生齒槽轉(zhuǎn)矩。齒槽轉(zhuǎn)矩是永磁體與定子鐵芯之間相互作用產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩，是由永磁體與定子鐵芯齒之間相互作用力的切向分量引起的，從而導(dǎo)致轉(zhuǎn)矩波動(dòng)，引起震動(dòng)與噪聲，影響系統(tǒng)的控制精度?，F(xiàn)有技術(shù)中的這種鏈?zhǔn)蕉ㄗ予F芯結(jié)構(gòu)，成圓后槽口寬度是一致的，如圖1所示，該種結(jié)構(gòu)會(huì)使得電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩較大，導(dǎo)致電機(jī)振動(dòng)大，噪聲高，且系統(tǒng)的控制精度也較低，難以應(yīng)用到高性能的速度和位置控制系統(tǒng)。降低齒槽轉(zhuǎn)矩是高性能永磁無(wú)刷直流電機(jī)設(shè)計(jì)制造中必須解決與考慮的關(guān)鍵問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的鏈?zhǔn)蕉ㄗ予F芯結(jié)構(gòu)在應(yīng)用時(shí)齒槽轉(zhuǎn)矩大，導(dǎo)致電機(jī)振動(dòng)大、噪聲高且系統(tǒng)控制精度低的技術(shù)缺陷，從而提供一種齒槽轉(zhuǎn)矩小，因而電機(jī)振動(dòng)小、噪聲低且系統(tǒng)控制精度高的定子鐵芯結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型還提供一種具有上述定子鐵芯結(jié)構(gòu)的定子。

本實(shí)用新型還提供一種具有上述定子的電機(jī)。

為此，本實(shí)用新型提供一種定子鐵芯結(jié)構(gòu)，包括若干個(gè)首尾連接并形成環(huán)形結(jié)構(gòu)的鐵芯單元，每一個(gè)所述鐵芯單元均具有外環(huán)邊、齒靴以及連接所述外環(huán)邊和所述齒靴的齒軛，所有的所述齒軛在同一個(gè)圓周上分布、并圍合形成環(huán)形內(nèi)腔；任意相鄰的兩個(gè)所述齒靴之間互不接觸，并形成槽口；相鄰的兩個(gè)所述槽口具有不同的寬度；間隔一個(gè)所述槽口的兩個(gè)所述槽口具有相同的寬度。

作為一種優(yōu)選方案，任意相鄰的兩個(gè)所述槽口中，一個(gè)所述槽口的兩端與所述環(huán)形內(nèi)腔中心連線形成弧度a，另一個(gè)所述槽口的兩端與所述環(huán)形內(nèi)腔的中心連線形成弧度b，所述弧度a為所述弧度b的2-4倍。

作為一種優(yōu)選方案，所述弧度a為所述弧度b的3倍。

作為一種優(yōu)選方案，所述齒靴具有靠近較寬槽口的第一齒靴端，和靠近較窄槽口的第二齒靴端，所述第一齒靴端與所述齒軛中線之間具有弧度c，所述第二齒靴端與所述齒軛中線之間具有弧度d，所述弧度d為所述弧度c 的1-4倍。

作為一種優(yōu)選方案，所述弧度d為所述弧度c的3倍。

作為一種優(yōu)選方案，所述鐵芯單元在直條定子鐵芯鏈上沖壓成型后，圍合形成所述環(huán)形結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型還提供一種定子，包括若干個(gè)沿軸向疊加固定在一起的定子鐵芯結(jié)構(gòu)，所述定子鐵芯結(jié)構(gòu)為上述任一項(xiàng)所述的定子鐵芯結(jié)構(gòu)。

作為一種優(yōu)選方案，所述外環(huán)邊上設(shè)有第一安裝孔，若干個(gè)所述定子鐵芯結(jié)構(gòu)疊加后，使用鉚釘穿過(guò)所述第一安裝孔固定；

和/或，所述齒軛上設(shè)有第二安裝孔，若干個(gè)所述定子鐵芯結(jié)構(gòu)疊加后，使用鉚釘穿過(guò)所述第二安裝孔固定。

本實(shí)用新型還提供一種電機(jī)，具有如上任一項(xiàng)所述的定子鐵芯結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型還提供一種電機(jī)，具有如上任一項(xiàng)所述的定子。

本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1.本實(shí)用新型的定子鐵芯結(jié)構(gòu)，任意相鄰的兩個(gè)齒靴之間互不接觸，并形成槽口，相鄰的兩個(gè)槽口寬度不同，間隔一個(gè)槽口的兩個(gè)槽口寬度相同；通過(guò)上述設(shè)置，可以使得當(dāng)電機(jī)運(yùn)行時(shí)，磁力線在通過(guò)齒靴部分時(shí)分布合理，槽口寬度不同，而磁力線是穿過(guò)齒靴與永磁體之間的氣隙到達(dá)齒靴的，因而通過(guò)改變槽口寬度和齒靴寬度可以改變通過(guò)齒靴部分的磁場(chǎng)密度，從而減小與相鄰兩個(gè)永磁體之間的位置對(duì)應(yīng)的由一個(gè)或兩個(gè)齒靴所構(gòu)成的一小段區(qū)域內(nèi)的磁導(dǎo)變化率，從而降低磁場(chǎng)儲(chǔ)能的變化，進(jìn)而減小齒槽轉(zhuǎn)矩，降低轉(zhuǎn)矩波動(dòng)，減小電機(jī)振動(dòng)和噪聲，提高系統(tǒng)控制精度。經(jīng)試驗(yàn)證明，本實(shí)用新型的定子鐵芯結(jié)構(gòu)，能夠顯著降低齒槽轉(zhuǎn)矩，減小電機(jī)振動(dòng)和噪聲，大幅度提高系統(tǒng)控制精度。

2.本實(shí)用新型定子鐵芯結(jié)構(gòu)，鐵芯單元在直條定子鐵芯鏈上沖壓成型后，圍合形成環(huán)形結(jié)構(gòu)，制造工藝簡(jiǎn)單，成本低，效率高。

3.本實(shí)用新型還提供一種定子，包括若干個(gè)沿軸向疊加固定在一起的定子鐵芯結(jié)構(gòu)，該定子鐵芯結(jié)構(gòu)為上述的定子鐵芯結(jié)構(gòu)，由于采用了上述的定子鐵芯結(jié)構(gòu)，因而自然具有因采用上述結(jié)構(gòu)所帶來(lái)的一切優(yōu)點(diǎn)。

4.本實(shí)用新型還提供一種電機(jī)，具有上述的定子鐵芯結(jié)構(gòu)，由于采用了上述的定子鐵芯結(jié)構(gòu)，因而自然具有因采用上述結(jié)構(gòu)所帶來(lái)的一切優(yōu)點(diǎn)。

5.本實(shí)用新型還提供一種電機(jī)，具有上述的定子，由于采用了上述的定子，因而自然具有因采用上述定子所帶來(lái)的一切優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明現(xiàn)有技術(shù)或本實(shí)用新型具體實(shí)施方式中的技術(shù)方案，下面對(duì)現(xiàn)有技術(shù)或具體實(shí)施方式描述中所使用的附圖作簡(jiǎn)單介紹，顯而易見(jiàn)地，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中鏈?zhǔn)蕉ㄗ予F芯結(jié)構(gòu)的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1中的鐵芯單元在直條定子鐵鏈上成型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例1中定子鐵芯結(jié)構(gòu)的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是圖3中的鐵芯單元在直條定子鐵鏈上成型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例2中定子的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是12槽8極的直流無(wú)刷電機(jī)，所有槽口寬度相同，弧度為π/72，得到的齒槽轉(zhuǎn)矩的數(shù)據(jù)變化圖。

圖7是12槽8極的直流無(wú)刷電機(jī)，相鄰兩個(gè)槽口具有不同的寬度，間隔一個(gè)槽口的兩個(gè)槽口具有相同的寬度，相鄰兩個(gè)槽口的弧度分別為π/8 和π/24，得到齒槽轉(zhuǎn)矩的數(shù)據(jù)變化圖。

附圖標(biāo)記：01-鐵芯單元，02-外環(huán)邊，03-齒靴，04-齒軛，05-槽口； 1-鐵芯單元，2-外環(huán)邊，3-齒靴，4-齒軛，5-環(huán)形內(nèi)腔，6-槽口，7-第一安裝孔，8-第二安裝孔。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合說(shuō)明書附圖對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行描述，顯然，下述的實(shí)施例不是本實(shí)用新型全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型所描述的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出其他創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。

需要說(shuō)明的是，在本實(shí)用新型的描述中，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。此外，下面所描述的本實(shí)用新型不同實(shí)施方式中所涉及的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互結(jié)合。

實(shí)施例1

本實(shí)施例提供一種定子鐵芯結(jié)構(gòu)，如圖3所示，包括若干個(gè)首尾連接并形成環(huán)形結(jié)構(gòu)的鐵芯單元1，每一個(gè)所述鐵芯單元1均具有外環(huán)邊2、齒靴3以及連接兩者的齒軛4，所有的所述齒靴3在同一個(gè)圓周上分布、并圍合形成環(huán)形內(nèi)腔5；任意相鄰的兩個(gè)所述齒靴3之間互不接觸，并形成槽口 6；相鄰的兩個(gè)所述槽口6寬度不同，間隔一個(gè)所述槽口6的兩個(gè)所述槽口 6寬度相同。

本實(shí)施例的定子鐵芯結(jié)構(gòu)，任意相鄰的兩個(gè)齒靴3之間互不接觸，并形成槽口6，相鄰的兩個(gè)槽口6寬度不同，間隔一個(gè)槽口6的兩個(gè)槽口6寬度相同；通過(guò)上述設(shè)置，可以使得當(dāng)電機(jī)運(yùn)行時(shí)，磁力線在通過(guò)齒靴3部分時(shí)分布合理，槽口6寬度不同，而磁力線是穿過(guò)齒靴3與永磁體之間的氣隙到達(dá)齒靴3的，因而通過(guò)改變槽口寬度和齒靴寬度可以改變通過(guò)齒靴3 部分的磁場(chǎng)密度，從而減小與相鄰兩個(gè)永磁體之間的位置對(duì)應(yīng)的由一個(gè)或兩個(gè)齒靴3所構(gòu)成的一小段區(qū)域內(nèi)的磁導(dǎo)變化率，從而降低磁場(chǎng)儲(chǔ)能的變化，進(jìn)而減小齒槽轉(zhuǎn)矩，降低轉(zhuǎn)矩波動(dòng)，減小電機(jī)振動(dòng)和噪聲，提高系統(tǒng)控制精度。

本實(shí)施例中，鐵芯單元1有12個(gè)，首尾連接形成了環(huán)形結(jié)構(gòu)的定子鐵芯結(jié)構(gòu)。作為變形設(shè)計(jì)方案，本領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以設(shè)置鐵芯單元1的數(shù)量為6個(gè)、8個(gè)、10個(gè)、14個(gè)、16個(gè)、18個(gè)、20個(gè)、22個(gè)、24個(gè)、26 個(gè)、28個(gè)、30個(gè)等等。

本實(shí)施例中，任意相鄰的兩個(gè)所述槽口6中，一個(gè)所述槽口6的兩端與所述環(huán)形內(nèi)腔5中心的連線所形成的弧度a，是另一個(gè)所述槽口6的兩端與所述環(huán)形內(nèi)腔5中心的連線所形成的弧度b的3倍，從而具有較好的減小齒槽轉(zhuǎn)矩的效果。本領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以設(shè)置一個(gè)所述槽口6的兩端與所述環(huán)形內(nèi)腔5中心的連線所形成的弧度a，是另一個(gè)所述槽口6的兩端與所述環(huán)形內(nèi)腔5中心的連線所形成的弧度b的2-4倍，從而達(dá)到相近的技術(shù)效果。本實(shí)施例中，所述弧度a為π/8，所述弧度b為π/24。

本實(shí)施例中，所述齒靴3具有靠近較寬槽口6的第一齒靴端31，和靠近較窄槽口6的第二齒靴端32，所述第一齒靴端31與所述齒軛4中線之間具有弧度c，所述第二齒靴端32與所述齒軛4中線之間具有弧度d，所述弧度d為所述弧度c的3倍，從而具有較好的減小齒槽轉(zhuǎn)矩的效果。本領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以設(shè)置弧度d是弧度c的1-4倍，從而達(dá)到相近的技術(shù)效果。

如圖4所示，所述鐵芯單元1在直條定子鐵芯鏈上沖壓成型后，圍合形成所述的環(huán)形結(jié)構(gòu)。鐵芯單元1在直條定子鐵芯鏈上沖壓成型后，圍合形成環(huán)形結(jié)構(gòu)，制造工藝簡(jiǎn)單，成本低，效率高。

申請(qǐng)人采用12槽8極的直流無(wú)刷電機(jī)，控制所有槽口6的寬度相同，使其弧度為π/72，得到齒槽轉(zhuǎn)矩的數(shù)據(jù)變化如圖所示，由表中數(shù)據(jù)可看出，其峰值可達(dá)442.18mN.m；

申請(qǐng)人控制上述直流無(wú)刷電機(jī)的其他條件不變，將槽口6的寬度改變?yōu)橄噜弮蓚€(gè)槽口6具有不同的寬度，間隔一個(gè)槽口6的兩個(gè)槽口6具有相同的寬度，相鄰兩個(gè)槽口的弧度分別為π/8和π/24，得到齒槽轉(zhuǎn)矩的數(shù)據(jù)變化如圖所示，由表中數(shù)據(jù)可看出，齒槽轉(zhuǎn)矩大大減小，其峰值僅為 345.13mN.m，由此可看出，本申請(qǐng)的技術(shù)方案，可以大大降低齒槽轉(zhuǎn)矩，有利于減小電機(jī)振動(dòng)和噪聲，提高系統(tǒng)控制精度。

實(shí)施例2

本實(shí)施例提供一種定子，如圖5所示，包括若干個(gè)沿軸向疊加固定在一起的定子鐵芯結(jié)構(gòu)，所述定子鐵芯結(jié)構(gòu)為實(shí)施例1中所述的定子鐵芯結(jié)構(gòu)。

所述外環(huán)邊2上設(shè)有第一安裝孔7，若干個(gè)所述定子鐵芯結(jié)構(gòu)疊加后，使用鉚釘穿過(guò)所述第一安裝孔7固定；所述齒軛3上設(shè)有第二安裝孔8，若干個(gè)所述定子鐵芯結(jié)構(gòu)疊加后，使用鉚釘穿過(guò)所述第二安裝孔8固定。

本實(shí)施例的定子，由于采用了實(shí)施例1中的定子鐵芯結(jié)構(gòu)，因而自然具有因采用上述結(jié)構(gòu)所帶來(lái)的一切優(yōu)點(diǎn)。

實(shí)施例3

本實(shí)施例提供一種電機(jī)，具有如實(shí)施例1中所述的定子鐵芯結(jié)構(gòu)。

本實(shí)施例的電機(jī)，由于采用了上述的定子鐵芯結(jié)構(gòu)，因而自然具有因采用上述結(jié)構(gòu)所帶來(lái)的一切優(yōu)點(diǎn)。

實(shí)施例4

本實(shí)施例提供一種電機(jī)，具有如實(shí)施例2中所述的定子。

本實(shí)施的電機(jī)，由于采用了上述的定子，因而自然具有因采用上述定子所帶來(lái)的一切優(yōu)點(diǎn)。

顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之中。